Conception et mise en œuvre d’un PROtotype pour la commande d’un procédé de THERMOformage du VERRE – PROTHERMOVERRE

Le thermoformage consiste à mettre en forme un objet en verre : la feuille de verre est posée sur un moule initialement froid. Lors de la cuisson, elle épouse la forme du moule. La déformation de la feuille est due à son propre poids et à l’écoulement visqueux (la viscosité du verre varie très rapidement avec la température). Le cycle thermique comporte un début de montée en température lent (risque de rupture) suivi d’un passage rapide de la transition vitreuse (Tg). Le palier de température (vers 650°C) doit être assez long pour que la pièce épouse la forme du moule mais pas trop pour éviter l’écoulement (variation forte des épaisseurs de la pièce).
Le procédé est ancien mais reste perfectible. Les nombreux défauts constatés (Lindenblaub, 1982) sont dus à une très mauvaise régulation de la température. En effet, nous avons constaté des écarts de 150°C entre la température de consigne et la température de la pièce en verre pour un cycle classique.
Aussi, nous proposons la réalisation d’un pilotage du procédé plus fiable. Pour y parvenir, nous allons mesurer les flux absorbés par la pièce en verre et calculer les champs de températures : dans la pièce en fonction de sa géométrie et à l’extérieur (parois, résistance de chauffage et air au voisinage de la pièce). En pilotant ces variables, on pourra commander véritablement la température à l’intérieur du verre Nous piloterons la montée en température de telle manière que la température de consigne soit suivie par la température de la pièce en verre et non celle de l’air au voisinage des éléments chauffants. Ce qui permet à l’utilisateur de maîtriser plus précisément les déformations, raccourcir le temps de cycle et de limiter les défauts.
L’objectif du projet est d’offrir aux artisans-verriers cette avancée technologique sous forme d’un kit de pilotage. Le prototype devra s’adapter sur des fours neufs ou déjà existants. Nous n’avons aucune préférence pour le transfert industriel : création d’une entreprise ou transfert à une entreprise existante. Nous ferons intervenir une société spécialisée pour l’étude de marché.